CN108506130A - 减少高压共轨燃油动态泄漏的喷油器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种减少高压共轨燃油动态泄漏的喷油器，它包括喷油器体、电磁铁、衔铁部件、球阀、阀座组件、连接座、控制阀套以及控制阀；所述阀座组件包括固定阀座、活动阀芯以及弹性复位件；所述固定阀座下侧面开设有进油槽，进油槽的顶面开设有与活动阀芯外周轮廓相匹配且容活动阀芯上下滑移的导向腔，进油槽的横截面大于导向腔的横截面。本发明的目的在于提供一种可减少高压共轨燃油动态泄漏的喷油器。本发明的优点在于：本发明不仅可以减少高压燃油动态泄流量，还可以调整参数e、f以及进油节流孔和节流槽的个数及形状，来控制喷油器喷射速率，满足柴油机的各种要求。

Description

减少高压共轨燃油动态泄漏的喷油器
技术领域
本发明涉及柴油机燃油系统领域，特别是一种减少高压共轨燃油动态泄漏的喷油器。
背景技术
专利CN102374084.A公开了一种静态无泄漏的喷油器，但是它只能减少偶件间隙的泄漏，高压共轨喷油器另一个燃油泄漏量很大的地方，就是在控制阀开启出油流量孔以后，大量的经过进油节流孔进入控制室的高压燃油会通过出油节流孔经过回油道流到低压油箱，浪费很多能量。特别是现在为了降低柴油机排放，共轨压力提高到200Mpa以上，有的甚至达到300Mpa，使高压共轨喷油器动态泄漏量成倍增加，严重影响了共轨系统的性能。
日本电装公司在G4S共轨喷油器的控制阀中加一个片阀，见专利CN201310560360,电磁阀通电后，高压燃油从片阀节流孔流出时，由于液力作用，将进油节流孔油槽关闭，这样使高压共轨喷油器动态泄漏量减少20％，大大提高了喷油器性能。但是片阀是一种压力不平衡的阀，电磁阀开启时，有从进油节流孔进入油槽来的高压燃油压力，它阻止片阀关闭，也有高压燃油从控室经过片阀上节流孔，使片阀关闭进油槽的力，所以要处理好几种力的关系，正确有效地关闭进油槽比较复杂和困难。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可减少高压共轨燃油动态泄漏的喷油器。
本发明的目的通过如下技术方案实现：一种减少高压共轨燃油动态泄漏的喷油器，它包括喷油器体、电磁铁、衔铁部件、球阀、阀座组件、连接座、控制阀套以及控制阀；所述阀座组件包括固定阀座、活动阀芯以及弹性复位件；所述固定阀座下侧面开设有进油槽，进油槽的顶面开设有与活动阀芯外周轮廓相匹配且容活动阀芯上下滑移的导向腔，进油槽的横截面大于导向腔的横截面，且导向腔顶面设有连通至固定阀座上侧面的出油通道；所述活动阀芯竖向中轴处设有与出油通道连通的出油孔，其周壁开设有与进油槽配合的环槽，活动阀芯底部还设有若干连通出油孔和进油槽的油道；所述固定阀座侧壁还开设有连通油腔和导向腔的进油节流孔，进油节流孔的进口始终对准活动阀芯的环槽；所述弹性复位件设于导向腔顶面和活动阀芯之间；所述连接座设于固定阀座和控制阀套之间，连接座上侧面与进油槽形成进油腔，连接座下侧面与控制阀套、控制阀后端部围合形成封闭的控制室，并且连接座上开设有连通控制室和进油腔的进油通道。
较之现有技术而言，本发明的优点在于：本发明不仅可以减少高压燃油动态泄流量，还可以调整参数e、f以及进油节流孔和节流槽的个数及形状，来控制喷油器喷射速率，满足柴油机的各种要求。
附图说明
图1是本发明一种减少高压共轨燃油动态泄漏的喷油器实施例的结构示意图。
图2是减少高压共轨燃油动态泄漏的喷油器工作原理示意图(球阀闭合)。
图3是减少高压共轨燃油动态泄漏的喷油器工作原理示意图(球阀开启)。
图4是活动阀芯的结构示意图。
图5是图4的俯视图。
图6是另一种活动阀芯的结构示意图。
图7是图6中A向视图。
e表示环槽下侧面距进油槽顶面的距离；f表示活动阀芯上端面距弹簧座下侧面的距离；f-e表示环槽下侧面越过进油槽顶面的距离。
标号说明：1喷油器体、2电磁铁、3衔铁部件、4球阀、5连接座、5-1进油通道、6控制阀套、7控制阀、8固定阀座、8-1进油槽、8-2导向腔、8-3出油通道、8-4进油节流孔、9活动阀芯、9-1出油孔、9-2环槽、9-3进油口、9-4推进槽、9-5节流孔、9-6节流槽、10弹性复位件、10-1弹簧座、10-2弹簧、11进油腔、12控制室、13油腔、14进油接头、15回油接头、16进油道、17回油道、18针阀体、19盛油槽、20喷孔、21回位弹簧、22器体进油道、23油嘴进油孔。
具体实施方式
下面结合说明书附图和实施例对本发明内容进行详细说明：
如图1至7所示为本发明提供的一种减少高压共轨燃油动态泄漏的喷油器的实施例示意图。
一种减少高压共轨燃油动态泄漏的喷油器，它包括喷油器体1、电磁铁2、衔铁部件3、球阀4、阀座组件、连接座5、控制阀套6以及控制阀7；
所述阀座组件包括固定阀座8、活动阀芯9以及弹性复位件10；
所述固定阀座8下侧面开设有进油槽8-1，进油槽8-1的顶面开设有与活动阀芯9外周轮廓相匹配且容活动阀芯9上下滑移的导向腔8-2，进油槽8-1的横截面大于导向腔8-2的横截面，且导向腔8-2顶面设有连通至固定阀座8上侧面的出油通道8-3；
所述活动阀芯9竖向中轴处设有与出油通道8-3连通的出油孔9-1，其周壁开设有与进油槽8-1配合的环槽9-2，活动阀芯9底部还设有若干连通出油孔9-1和进油槽8-1的进油口9-3；
所述固定阀座8侧壁还开设有连通油腔和导向腔8-2的进油节流孔8-4，进油节流孔8-4的进口始终对准活动阀芯9的环槽9-2；
所述弹性复位件10设于导向腔8-2顶面和活动阀芯9之间；
所述连接座5设于固定阀座8和控制阀套6之间，连接座5上侧面与进油槽8-1形成进油腔11，连接座5下侧面与控制阀套6、控制阀7后端部围合形成封闭的控制室12，并且连接座5上开设有连通控制室12和进油腔11的进油通道5-1。
所述弹性复位件10包括弹簧座10-1以及弹簧10-2，所述弹簧座10-1上端固定在导向腔8-2顶面，其下端与活动阀芯9上端限位配合，所述弹簧10-2套设在弹簧座10-1外周侧，其下端顶压在活动阀芯9上端。
所述活动阀芯9为圆柱体。
所述连接座5为半球座，半球座的平面顶压在固定阀座8的下侧面，半球座的球形面顶压在控制阀套6的上端面，控制阀套6的上端面设有与半球座球形面配合的锥形面。
控制阀套6和控制阀7之间设有回位弹簧21，回位弹簧21将控制阀套6上端锥形面紧压在半球座球形面，并将半球座上侧平面紧压在固定阀座8的下侧面。
所述固定阀座8的上侧面为锥形面，出油通道8-3的出口端位于锥形面底部；所述球阀4通过衔铁部件3驱动启闭出油通道8-3的出口端。
所述活动阀芯9的底面开设有推进槽9-4，出油孔9-1设于推进槽9-4内，且进油通道5-1的出口端正对推进槽9-4。
所述推进槽9-4和出油孔9-1之间设有节流孔9-5。
推进槽9-4和节流孔9-5设置用于控制活动阀芯9的运动速度。
所述活动阀芯9底部的进油口9-3共设置2-4条。
为了加快控制阀7的关闭速度，所述固定阀座8侧壁的进油节流孔8-4共设置1-3个。
为了控制控制阀7的开关速度从而改变喷射速率，所述活动阀芯9的环槽9-2下侧面还开设有若干节流槽9-6。
所述节流槽9-6共设置1-4个。
所述节流槽9-6的槽宽为1-5毫米，槽深为O.5-1.5毫米。
所述节流槽9-6的纵截面为圆孤或三角形。
工作原理
图2是电磁铁2断电时阀座组件的工作状况，衔铁部件3将球阀4压在固定阀座8上侧的锥面，关闭出油通道8-3；
活动阀芯9在弹性复位件10的作用下，向下滑动并顶压在连接座5的上侧平面(滑移距离e)，此时活动阀芯9上的环槽9-2由导向腔8-2进入进油槽8-1，上述环槽9-2形成连通进油节流孔8-4和进油腔11的通道；
高压燃油从进油接头14进入，经过油道到达油腔13，然后由固定阀座8侧壁的进油节流孔8-4进入环槽9-2，并依次经过进油腔11、进油口9-3、出油孔9-1，最后由进油通道5-1到达控制室12(由于出油通道8-3关闭)；
控制室12内的高压燃油向下顶推控制阀7，将控制阀7下端部紧压在油嘴针阀体的锥面上，切断通向喷孔20的油路，使喷油器停止喷油。
图3是电磁铁2通电时阀座组件的工作状况，电磁铁2吸动衔铁部件3，球阀4打开出油通道8-3；
控制室12内的高压燃油依次经过活动阀芯9上的出油孔9-1、出油通道8-3，再由球阀4和固定阀座8上侧锥面之间间隙进入回油道17和回油接头15流回到低压油箱；
此时油嘴盛油槽19中的高压燃油作用在控制阀7上的液压力克服回位弹簧21的压力使控制阀7上升，控制阀7下端部离开油嘴针阀体的锥面，喷油器内腔中的高压燃油经过器体进油道22、油嘴进油孔23、再经过盛油槽19，最后从喷孔20喷到柴油机燃烧室中。
当控制室12中的高压燃油经过活动阀芯9上的节流孔9-5时，高压燃油的液压力将活动阀芯9向上推移(滑移距离e)，此时活动阀芯9上的环槽9-2由进油槽8-1进入导向腔8-2,使得进油节流孔8-4关闭，高压燃油不再进入控制室12，控制室12内的燃油压力快速降低，控制阀7上的回位弹簧21迫使活动阀芯9加速上移；同时避免了油腔13内的高压燃油再从进油节流孔8-4进入控制室12，并由回油道17流回低压油箱。
活动阀芯9继续上移(因为f大于e)，直到活动阀芯9的上端面碰到弹簧座10-1的下端面为止。
f-e为环槽9-2下侧面越过进油槽8-1顶面的距离，控制弹簧座10-1的高度可以调整f-e值。
上述控制阀7开启和关闭的工作过程在控制单元控制下反复连续进行。
本发明不仅可以减少高压燃油动态泄流量，还可以调整参数e、f以及进油节流孔8-4和节流孔9-5的个数及形状，来控制喷油器喷射速率，满足柴油机的各种要求。

Claims (10)

1.一种减少高压共轨燃油动态泄漏的喷油器，其特征在于：它包括喷油器体(1)、电磁铁(2)、衔铁部件(3)、球阀(4)、阀座组件、连接座(5)、控制阀套(6)以及控制阀(7)；
所述阀座组件包括固定阀座(8)、活动阀芯(9)以及弹性复位件(10)；
所述固定阀座(8)下侧面开设有进油槽(8-1)，进油槽(8-1)的顶面开设有与活动阀芯(9)外周轮廓相匹配且容活动阀芯(9)上下滑移的导向腔(8-2)，进油槽(8-1)的横截面大于导向腔(8-2)的横截面，且导向腔(8-2)顶面设有连通至固定阀座(8)上侧面的出油通道(8-3)；
所述活动阀芯(9)竖向中轴处设有与出油通道(8-3)连通的出油孔(9-1)，其周壁开设有与进油槽(8-1)配合的环槽(9-2)，活动阀芯(9)底部还设有若干连通出油孔(9-1)和进油槽(8-1)的进油口(9-3)；
所述固定阀座(8)侧壁还开设有连通油腔和导向腔(8-2)的进油节流孔(8-4)，进油节流孔(8-4)的进口始终对准活动阀芯(9)的环槽(9-2)；
所述弹性复位件(10)设于导向腔(8-2)顶面和活动阀芯(9)之间；
所述连接座(5)设于固定阀座(8)和控制阀套(6)之间，连接座(5)上侧面与进油槽(8-1)形成进油腔(11)，连接座(5)下侧面与控制阀套(6)、控制阀(7)后端部围合形成封闭的控制室(12)，并且连接座(5)上开设有连通控制室(12)和进油腔(11)的进油通道(5-1)。
2.根据权利要求1所述的减少高压共轨燃油动态泄漏的喷油器，其特征在于：所述连接座(5)为半球座，半球座的平面顶压在固定阀座(8)的下侧面，半球座的球形面顶压在控制阀套(6)的上端面，控制阀套(6)的上端面设有与半球座球形面配合的锥形面。
3.根据权利要求1所述的减少高压共轨燃油动态泄漏的喷油器，其特征在于：所述弹性复位件(10)包括弹簧座(10-1)以及弹簧(10-2)，所述弹簧座(10-1)上端固定在导向腔(8-2)顶面，其下端与活动阀芯(9)上端限位配合，所述弹簧(10-2)套设在弹簧座(10-1)外周侧，其下端顶压在活动阀芯(9)上端。
4.根据权利要求1所述的减少高压共轨燃油动态泄漏的喷油器，其特征在于：所述活动阀芯(9)的底面开设有推进槽(9-4)，出油孔(9-1)设于推进槽(9-4)内，且进油通道(5-1)的出口端正对推进槽(9-4)。
5.根据权利要求4所述的减少高压共轨燃油动态泄漏的喷油器，其特征在于：所述推进槽(9-4)和出油孔(9-1)之间设有节流孔(9-5)。
6.根据权利要求1所述的减少高压共轨燃油动态泄漏的喷油器，其特征在于：所述活动阀芯(9)底部的进油口(9-3)共设置2-4条。
7.根据权利要求1所述的减少高压共轨燃油动态泄漏的喷油器，其特征在于：所述固定阀座(8)侧壁的进油节流孔(8-4)共设置1-3个。
8.根据权利要求1-7任意一项所述的减少高压共轨燃油动态泄漏的喷油器，其特征在于：所述活动阀芯(9)的环槽(9-2)下侧面还开设有若干节流槽(9-6)。
9.根据权利要求8所述的减少高压共轨燃油动态泄漏的喷油器，其特征在于：所述节流槽(9-6)共设置1-4个。
10.根据权利要求8所述的减少高压共轨燃油动态泄漏的喷油器，其特征在于：所述节流槽(9-6)的槽宽为1-5毫米，槽深为O.5-1.5毫米。
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